工業精益布局在生產中的相關研究

曹澤

摘 要：精益制造的需求在工業中具有重要作用，尤其在符合生產綱領以及項目需求的前提下，通過設備的選擇以及工藝布局等幾個具體方面，對生產線路的控制能產生最優化的效果。對工藝技術人員而言，以最低投入獲取最大效益是行業內的長期目標，也是工業建設以及布局的重點需求。精益制造不僅對當下有重要的影響，同時也是未來企業數字化智能化的必經之路。

關鍵詞：精益布局；設計應用；基準原則

中圖分類號：F403 文獻標志碼：A

0 引言

社會經濟的影響性以及在市場變化的需求層面上產生的工業運作差異，已經讓企業以及行業之間的競爭越發激烈，保持效率以及質量的同時，如何推出更具有個性化更具競爭力的產品，已經是當下最為顯著的標志。從工藝角度而言，擁有高端設備是一種實力，可以提升競爭力，但擁有對設備布局以及工藝流程規劃能力，也是企業另一個重要實力體現：如果在設備、工藝、物流等方面進行充分合理調配及運用，開展精益生產，同樣可以提升競爭力。而精益布局是關鍵。

1 設備選擇以及產品生產流程設計

對精益布局最主要的設計前提就在于產品質量與數量分析，在此基礎上的快速反應以應對市場多樣化需求，是企業整體能力的體現。通過設計設備布局以及生產流程，能夠將生產環節以及空間利用達到最合理的效果。象對于大批量產品可以使用專門的生產單元，保證出產效率以及成品效果。而對于小批量產品可以采用通用產品線進行生產，避免影響大批量設備的生產效率。

在生產布局規劃中，對于生產項目的使用效果以及加工設備的匹配效果分析都應是精益布局中考慮的因素之一，不同設備的加工能力以及生產能力都是有所差異的。因此，對于生產設備以及項目內容需求的統合應是目前最具有實際討論價值的精益布局問題。

2 技術進步對工業精益布局的影響

生產技術的進步主要體現在對同類型加工設備的生產效率提升上，也體現在整體流程布局中的串聯效率及節拍最優上。這里所說的串聯，指的是工步、工序間的銜接以及不同批次間的切換，是工件非加工時的流轉。數控設備能進一步提升工序生產效率是顯而易見的，而涉及工序間的串聯流轉技術如AGV、機器人等的應用，也可實現快速切換、流轉，大幅度提高整體生產效率。當下，兩者的快速發展及融合，推動了企業不斷升級、不斷提升精益效果。在保持一定數量的自動化數字工藝設備的同時，仍舊可以使用一部分的傳統設備完成相對簡易的操作步驟，對產品生產的效率并不會產生負面影響，而成本的降低則是大幅度的。

在技術進步與產品生產的精益布局上，對設備的選擇具有不同的標準，一味地追求自動化以及技術上的先進并不完全能夠帶來效率以及收益上的提升，反而可能形成布局上的疏忽與缺漏，影響整體流程的運作效率。

3 精益化布局在工業生產中的基準原則

對企業生產而言，在流程設計以及精益化的追求目標上應遵守的原則也是同樣需要注意的部分，首先工藝性原則的保證是對生產效率以及生產成果最關鍵的影響元素。通過對工藝流程的合理布局能夠避免設備配置以及人員調配方面的不平衡性，減少對工程工序中的斷檔時間，并且合理的布局能將工藝標準簡化到符合實際工業操作需求的程度，減少重復步驟或者不必要的環節，將冗余的生產力投入更高效率的部分。通過生產節拍的數字優化，能夠有效縮短生產周期，從而對人員、設備、產品三方面都產生積極影響。

經濟性原則也是必須看到的部分，任何一個工業化行業在生產中的成本投入都會體現在最終的產品售價上，而對于精益布局的需求則在于從有限成本中著力提升單位成本的運營效率，創造更大的經濟價值。這也需要技術人員從設備布置包括從型號選擇到空間位置的排布上的選擇、提升工藝流程的運作效率來規劃，保證企業經濟運作順暢。

安全性也是必需遵守的，要保證人、機、料、環等的安全。結合人體工程學來考慮操作動作、操作空間、行動路線及生產節拍，并不是生產節拍越快越好，要考慮到人的適應性及可持續工作能力；還要考慮設備的維修空間、線路是否可行，防止設備需維護維修時，不便操作延長停機時間；現場環境也很重要，光線、濕度、溫度等因素以及安全通道是否合理，也將對整個布局產生深遠影響。綜合考慮，才能確保人、機、料、環的安全、可控。

與此同時，按照當前市場的標準化需求，可持續發展的基準要求也逐漸滲透到工業生產中。因此對于現代化的加工技術，不能單純重視產品生產效率，工藝設計人員在精益化布局的同時，也不能僅注重生產效率層面，而是要結合社會影響尤其是環境影響層面的因素，做到對產品的產能以及可持續發展需求之間的充分協調。

4 精益化工業生產布局的常見形式

對于生產中常見的技術設備類型，不同企業會有不同的規格以及種類。當前對于數字化設備的運用雖然比率提升，但是傳統的普通機床如車銑磨鉆等工業操作的設備也有利用價值。不論采用哪種設備，也都可以進行精益布局，數字化設備尤為易行，未來將獲得更大的應用空間，精益布局會更靈活。當前的精益化布局通常會出現以下幾種類型。

串聯并聯式布局屬于最為常見的種類。通過對生產設備的工序銜接作為最基礎的設計考量因素，從而將設備的空間排布按照串聯或者并聯的形式進行擺放，讓生產過程能夠從一個生產單元快速轉移至下一個生產單元，節約了中間環節的運輸成本，也同步節約了生產時間，形成了更高效率的流動性以及工序的整體性，是精益化布局中常見的選擇。

U型布局是日漸普及的一種類型。U型布局在具體思想上與前兩種布局方式并沒有太大差異，主要是在結構形態上的不同。通過U字形結構將產品流轉的過程表現得更為緊密，同樣是為了提升運作效率而進行的精益化布局形式。

從這幾種布局類型中我們能夠看出，精益化的需求主要在于對生產環節的優化以及生產設備的效率提升方面，無論我們選擇何種技術或者設備，都并非最為先進的設備類型才能帶來最佳的生產效率。只有最為適宜的布局形式以及設計應用，才能讓產品的生產流程達到最優化的效果。

5 結語

精益制造以及布局在工藝方面的設計應用應首先注重產品的基礎屬性，尤其是在質量層面的要素應充分把控好，避免華而不實對企業設備布局以及操作流程的環節調整。將產品質量作為最基礎的要求，也是對精益制造的基礎需求，也是企業在生產過程中獲得行業認可以及信譽的關鍵因素。

其次，在工業化操作的過程中，合理的布局才具有最關鍵的影響因素，首先，在設計過程中應考慮產品生產流程的順暢性，同時減少重復環節以及各道工序之間承接性的問題，避免不相關步驟連接在一起影響操作效率。同時，應在這一環節考慮到將成本降低的同時以最合理的人員布局達到最大的生產效率以及收益標準。

最終，在精益制造的布局中，對于基礎設備生產使用的注重，應同步對新的操作技術以及工藝的應用予以注意，在保證與行業前景性齊頭并進的同時，提升內在的進步屬性，將工藝設計應用在精益布局中，完整體現。

參考文獻

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